Oberon
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编程范型 | 指令式, 结构化, 模块化, 面向对象 |
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语言家族 | Wirth Oberon |
设计者 | Niklaus Wirth |
实作者 | 苏黎世联邦理工学院 |
发行时间 | 1987年 |
型态系统 | 强类型, 混合(静态和动态) |
作用域 | 词法 |
系统平台 | ARM, StrongARM; IA-32, x86-64; SPARC, Ceres (NS32032) |
操作系统 | Windows, Linux, Solaris, classic Mac OS, Atari TOS, AmigaOS |
网站 | www |
启发语言 | |
Modula-2 | |
影响语言 | |
Modula-3, Oberon-2, Component Pascal, Active Oberon, Oberon-07, Nim, Go, Zonnon |
Oberon是一种通用编程语言,最初由尼克劳斯·维尔特在1987年推出,是维尔特风格的类ALGOL语言中的最后一员(继Euler、ALGOL W、Pascal、Modula和Modula-2之后)[1][2][3][4]。Oberon是增进Pascal的直接后继者Modula-2的能力,并减少其复杂度的集中努力的结果。它的原理性新特征是记录类型的类型扩展的概念[5]。它允许新数据类型构造在现存数据类型之上并关联于它们,脱离了严格的静态类型数据的教条。Oberon是在瑞士的苏黎世联邦理工学院作为Oberon操作系统实现的一部分而开发的。这个名字来自天王星的卫星奥伯隆。
Oberon的当前版本是2007年修订的Oberon-07,它仍由维尔特来维护而Oberon计划编译器最近更新于2020年3月6日[6]。
设计
[编辑]Oberon的基本指导原则是集中于基础和根本的特征,并忽略短暂性的问题。另一个因素是认识到了在语言如C++和Ada中复杂度的增长。与它们相反,Oberon强调使用库概念来扩展语言。在Modula-2中提供的枚举和子范围类型被省略了;类似的集合类型被限制为小的整数集合,而低层设施的数量被大幅度缩减(特别是省略了类型转移函数)。省略余下的潜在不安全设施,是得到真正的高级语言的最根本步骤。甚至跨越模块的非常紧密的类型检查,严格的运行时间索引检查,空指针检查,和安全的类型扩展概念,在很大程度上允许编程单独的依仗于语言规则。
这种策略的意图是产生易于学习、实现更简单和高效的语言。Oberon编译器被认为是简明和快速的,却提供了可比拟于商业编译器的代码质量[7]。
特征
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/ETHOberon.png)
刻画Oberon语言的特征包括[8]:
- 具有大写关键字的大小写敏感语法。
- 具有类型测试的类型扩展。
- 模块和分离编译。
- 字符串操作。
- 孤立不安全代码。
- 支持系统编程。
面向对象示例
[编辑]Oberon支持对记录类型的扩展,用于抽象和异构结构的构造。不同于后期方言即1991年提出的Oberon-2和1998年提出的Active Oberon,最初的Oberon缺乏作为语言特征的分派机制,而是把它作为一种编程技术或设计模式。这给出了在OOP上的巨大灵活性。在Oberon操作系统中,两种技术被一起用于分派调用:方法套件和消息处理器。
方法套件
[编辑]在这种技术中,泛化模块定义过程变量的一个表格类型,而扩展模块中声明这个类型的一个共享变量,泛化模块中的方法要访问这个表格的对应项目,而扩展模块将这个表格的项目指派到自己相应的过程:
MODULE Figures; (* 抽象模块 *)
TYPE
Figure* = POINTER TO FigureDesc;
Interface* = POINTER TO InterfaceDesc;
InterfaceDesc* = RECORD
draw* : PROCEDURE (f : Figure);
clear* : PROCEDURE (f : Figure);
mark* : PROCEDURE (f : Figure);
move* : PROCEDURE (f : Figure; dx, dy : INTEGER);
END;
FigureDesc* = RECORD
if : Interface;
END;
PROCEDURE Init* (f : Figure; if : Interface);
BEGIN
f.if := if;
END Init;
PROCEDURE Draw* (f : Figure);
BEGIN
f.if.draw(f);
END Draw;
(* 这里是其他过程Clear、Mark和Move *)
END Figures.
扩展泛化类型Figure
为特定形状Rectangles
:
MODULE Rectangles;
IMPORT Figures;
TYPE
Rectangle* = POINTER TO RectangleDesc;
RectangleDesc* = RECORD
(Figures.FigureDesc)
x, y, w, h : INTEGER;
END;
VAR
if : Figures.Interface;
PROCEDURE New* (VAR r : Rectangle);
BEGIN
NEW(r);
Figures.Init(r, if);
END New;
PROCEDURE Draw* (f : Figure);
VAR
r : Rectangle;
BEGIN
r := f(Rectangle); (* f具有Rectangle类型 *)
(* ... *)
END Draw;
(* 这里是其他过程Clear、Mark和Move *)
BEGIN (* 模块初始化 *)
NEW(if);
if.draw := Draw;
if.clear := Clear;
if.mark := Mark;
if.move := Move;
END Rectangles.
动态分派只能通过泛化模块的Figures
中的方法集合完成,比如这里的Draw
、Clear
、Mark
和Move
过程,它们通过接口表格调用了扩展模块Rectangles
中的同名过程。
消息处理器
[编辑]这种技术形成于,在泛化模块中定义一个单一的处理器过程类型,并在扩展模块中声明这个类型的一个过程,用它处理对应各种方法并包含了相应的实际参数的消息记录:
MODULE Figures; (* 抽象模块 *)
TYPE
Figure* = POINTER TO FigureDesc;
Message* = RECORD END;
DrawMsg* = RECORD (Message) END;
ClearMsg* = RECORD (Message) END;
MarkMsg* = RECORD (Message) END;
MoveMsg* = RECORD (Message) dx*, dy* : INTEGER END;
Handler* = PROCEDURE (f : Figure; VAR msg : Message);
FigureDesc* = RECORD
(* 抽象 *)
handle : Handler;
END;
PROCEDURE Handle* (f : Figure; VAR msg : Message);
BEGIN
f.handle(f, msg);
END Handle;
PROCEDURE Init* (f : Figure; handle : Handler);
BEGIN
f.handle := handle;
END Init;
END Figures.
扩展泛化类型Figure
为特定形状Rectangles
:
MODULE Rectangles;
IMPORT Figures;
TYPE
Rectangle* = POINTER TO RectangleDesc;
RectangleDesc* = RECORD (Figures.FigureDesc)
x, y, w, h : INTEGER;
END;
PROCEDURE Draw* (r : Rectangle);
BEGIN
(* ... *)
END Draw;
(* 这里是其他过程Clear、Mark和Move *)
PROCEDURE Handle* (f: Figure; VAR msg: Figures.Message);
VAR
r : Rectangle;
BEGIN
r := f(Rectangle);
IF msg IS Figures.DrawMsg THEN Draw(r)
ELSIF msg IS Figures.MarkMsg THEN Mark(r)
ELSIF msg IS Figures.MoveMsg THEN
Move(r, msg(Figures.MoveMsg).dx, msg(Figures.MoveMsg).dy)
ELSE (* 忽略 *)
END
END Handle;
PROCEDURE New* (VAR r : Rectangle);
BEGIN
NEW(r);
Figures.Init(r, Handle);
END New;
END Rectangles.
在Oberon操作系统中,这两种技术都用于动态分派。前者用于已知的方法集合;后者用于在扩展模块中声明的任何新方法。例如,如果扩展模块Rectangles
要实现一个新的Rotate()
过程,在扩展模块之外只能通过它的消息处理器过程来调用。
参见
[编辑]引用
[编辑]- ^ Wirth, Niklaus. From Modula to Oberon and the programming language Oberon (报告). ETH Technical Reports D-INFK. Band 82. Wiley. [2021-06-18]. (原始内容存档于2021-12-17).
- ^ Wirth, Niklaus. The Programming Language Oberon. Software: Practice and Experience. July 1988, 18 (7): 661–670.
- ^ Wirth, Niklaus. From Modula to Oberon. Software: Practice and Experience. July 1988, 18 (7): 671–690.
- ^ Wirth, Niklaus. Type Extensions. ACM Transactions on Programming Languages. April 1988, 10 (2): 204–214.
- ^ Pountain, D. March 1991. Modula's Children, Part II: Oberon. Byte. Vol. 16 no. 3: 135–142.
- ^ Wirth, Niklaus. Oberon Change Log. ETH Zurich. [16 January 2021]. (原始内容存档于2019-04-07).
- ^ Mössenböck, Hanspeter. Compiler Construction: The Art of Niklaus Wirth (PDF). Johannes Kepler University.[失效链接]
- ^ Niklaus Wirth; Jürg Gutknecht. Project Oberon. 1987–2021 [2021-06-18]. (原始内容存档于2021-07-19).
外部资源链接
[编辑]一般性
[编辑]- Official website (latest available copy at archive org) at ETH-Zürich
- Niklaus Wirth's Oberon Page (页面存档备份,存于互联网档案馆) at ETH-Zürich
- Oberon Page (页面存档备份,存于互联网档案馆) at SSW, Linz
- Oberon: The Programming Language (页面存档备份,存于互联网档案馆) at Ulm
- Project Oberon, The Design of an Operating System and a Compiler (页面存档备份,存于互联网档案馆), book in PDF by Niklaus Wirth and Jürg Gutknecht, 2005 Edition
- Oberon Language Genealogy
- Astrobe (页面存档备份,存于互联网档案馆) ARM Oberon-07 Development System
- Oberon System V4 for HP OpenVMS Alpha with source code upward-compatible 64 bit addressing
- 64 bit Oberon-2 compiler for HP OpenVMS Alpha
- Oxford Oberon-2 Compiler (页面存档备份,存于互联网档案馆) and its User Manual[失效链接]
- Free Oberon-07 IDE (页面存档备份,存于互联网档案馆) Free Oberon-07 IDE for Windows, Macintosh, and Linux with syntax colouring, semantic navigation and source code debugger
- Oberon article by Joseph Templ (页面存档备份,存于互联网档案馆) in the January 1994 issue of Dr.Dobbs
Oberon的演化
[编辑]- Modula-2 and Oberon (页面存档备份,存于互联网档案馆) Wirth (2005)
- The Programming Language Oberon (页面存档备份,存于互联网档案馆) Wirth, (1988/90)
- The Programming Language Oberon (Oberon-7, Revised Oberon) (页面存档备份,存于互联网档案馆) Wirth, (2016, most current language report)
- Differences between Oberon-07 and Oberon (页面存档备份,存于互联网档案馆) Wirth (2011)
- The Programming Language Oberon-2[失效链接] H. Mössenböck, N. Wirth, Institut für Computersysteme, ETH Zürich, January 1992
- Differences between Oberon and Oberon-2[失效链接] Mössenböck and Wirth (1991)
- What's New in Component Pascal (Changes from Oberon-2 to CP), Pfister (2001)
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